一体式生物反应器启动实验研究及微生物固定的多孔载体改性

论文摘要

废水生物处理系统的效果主要由两个因素决定:一是优良的微生物;二是提供适宜于功能微生物生长繁殖和代谢的优良环境条件。因此,为微生物提供优良环境的厌氧一好氧联合生物反应器的开发和产业化,高效微生物载体的研制和创新,对解决我国急需的中高浓度有机废水处理技术的应用面窄、占地大、投资和运行费高等问题十分重要。本文综述了厌氧、好氧、厌氧—好氧一体式生物反应器以及微生物固定载体的研究和发展现状;利用一体式厌氧—好氧生物反应器处理合成废水的启动实验,探讨了处理中、高浓度有机废水的特性和通过固定微生物的多孔高分子载体合成、改性和工业化,探讨了适应我国国情的处理中、高浓度有机废水方法和思路。 目前,对于一体式生物反应器的研究主要停留在普通的厌氧消化和传统的好氧代谢反应器的组合。在本次实验中一体式生物反应器的厌氧区和好氧区首次分别采用了高效的生物反应器,即厌氧部分采用两个三相分离器串联、外循环的两级厌氧处理系统和好氧部分采用了高效的好氧生物流化床系统以及应用多孔高分子载体固定微生物。通过处理人工合成废水的实验,对反应器的启动影响因素等方面进行了研究。在启动过程中,厌氧反应区发挥了处理高浓度有机废水的特点,为后续好氧区提供了较为稳定的进水水质,减轻了其处理负担,为整个反应器的抗负荷冲击能力打下了良好的基础,反应器

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 我国的水资源以及水污染概况
• 1.1 我国水资源
• 1.2 废水生物处理
• 1.2.1 废水生物处理特点
• 1.2.2 好氧生物处理概况
• 1.2.3 厌氧生物处理概况
• 1.2.4 好氧-厌氧一体式生物反应器概况
• 1.3 废水处理中的微生物固定化
• 1.3.1 微生物固定化概况
• 1.3.2 微生物固定化方法
• 1.3.3 微生物固定化载体的选择
• 1.4 本文研究的目的和意义
• 2 一体式生物反应器启动实验研究
• 2.1 理论基础
• 2.1.1 厌氧反应器
• 2.1.2 好氧反应器
• 2.2 实验研究条件
• 2.2.1 废水性质
• 2.2.2 接种污泥
• 2.2.3 载体
• 2.2.4 实验研究装置
• 2.2.5 实验条件和仪器
• 2.2.6 测试项目和分析方法
• 2.3 实验步骤
• 2.3.1 启动初期
• 2.3.2 逐步提高负荷期
• 2.3.3 稳定运行期
• 2.4 实验结果与分析
• 2.4.1 实验数据
• 2.4.2 结果分析与讨论
• 3 微生物固定的多孔高分子载体合成
• 3.1 相关理论
• 3.1.1 共聚物载体成粒机理
• 3.1.2 共聚物载体多孔结构的形成
• 3.1.3 碱解
• 3.1.4 聚合放热
• 3.2 合成与改性的实验室研究
• 3.2.1 原料
• 3.2.2 合成方法
• 3.2.3 载体性能测试
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 加入无机材料后的粒径大小
• 3.3.2 加入无机材料后的孔度和孔容
• 3.3.3 加入无机材料后的吸水率和膨胀比
• 3.3.4 加入无机材料后的孔径
• 3.3.5 加入无机材料后的球形度
• 3.3.6 无机材料含量
• 3.3.7 红外光谱分析
• 3.4 静态实验
• 3.4.1 营养液
• 3.4.2 静态实验方法和结果分析
• 3.5 工业放大
• 3.5.1 反应釜的放大
• 3.5.2 爆聚现象产生原因及消除
• 3.5.3 颗粒粒径的大小及形态
• 4 结论与建议
• 4.1 结论
• 4.2 建议
• 参考文献
• 附
• 声明
• 致谢